Windstau und Auftrieb an ozeanischen Küsten

Zusammenfassung

Einleitend wird eine kurze Übersicht der Wirkung der Winde beim Zustandekommen der Erscheinungen des Anstaues und Abtriebes von Wassermassen an ozeanischen Küsten gegeben. Insbesondere werden die Ergebnisse vonH. U. Sverdrup undR. H. Fleming besprochen, die sie aus aufeinanderfolgenden ozeanographischen Aufnahmen eines Profils senkrecht zur kalifornischen Küste gewonnen haben. Sie ergeben ein passendes Schema für die Entwicklung eines kalten Küstenwassers aus einem Vorstadium mit warmem Wasser.

Das große Beobachtungsmaterial des Marine Life Research Programs, das seit 1949 von der Scripps Institution of Oceanography (University of California) in La Jolla in monatlichen ozeanographischen Aufnahmen des Meeresgebietes vor der nordamerikanischen Westküste gewonnen wird, wird die Kenntnisse des für diese Gebiete wichtigen Kaltwasserauftriebsphänomens wesentlich zu vertiefen gestatten. Eine vorläufige Bearbeitung zweier konträrer Situationen von Anstau und Abtrieb von Wassermassen zeigte, daß die Windstörung aus zwei Teilen besteht: 1. Aus einer Störung der Grundverteilung, der der reguläre kalifornische Strom entspringt und die in einer allgemeinen Schwächung bzw. Verstärkung desselben besteht, und 2. aus einer Wellenstörung senkrecht zur Küste, die von Anstau bzw. Abtrieb der Wassermassen an der Küste ihren Ausgang nimmt.

Ein einfaches theoretisches Modell ließ diese Zusammenhänge zahlenmäßig erfassen, und ein Vergleich eines theoretischen Falles mit Zahlenwerten, die ungefähr den Verhältnissen vor der kalifornischen Küste entsprechen, mit den Beobachtungstatsachen ergab gute Übereinstimmung.

Summary

First a brief survey is given of the wind effect on the phenomena of rising and ebbing water masses on the oceanic coasts. Particularly, the results obtained byH. U. Sverdrup andR. H. Fleming from successive oceanographic measurements of a profile perpendicular to the Californian coast are discussed. From them a convenient scheme is concluded for the development of cold coastal water out of a preceding stage of warm water.

The great number of observation data of the Marine Life Research Programe obtained ever since 1949 by the Scripps Institution of Oceanography (University of California) at La Jolla from monthly oceanographic measurements of the area off the North American western coast allows a deeper insight into the important phenomenon of upwelling cold water in the area. A preliminary study of two opposite situations of rising and ebbing water masses showed the wind disturbance to consist of two parts: 1. of a disturbance of the ground distribution which generates the regular Californian current, the disturbance consisting in generally weakening or intensifying this current; 2. of a wave disturbance perpendicular to the coast proceeding from the rising, respectively ebbing coastal water masses.

These relations could be established quantitatively by a simple theoretical model. A theoretical case with numerical values approximately corresponding to the conditions off the Californian coast showed good agreement with the observed facts.

Résumé

On donne tout d'abord un court aperçu de l'effet du vent sur le flux et le reflux de masses d'eau sur les côtes océaniques. On expose en particulier les résultats obtenus parH. U. Sverdrup etR. H. Fleming à l'aide de profils successifs, normaux à la côte californienne. Ils fournissent un schéma convenable pour la formation d'une masse d'eau côtière froide dérivant d'un stade préalable d'eaux chaudes.

Le grand matériel d'observations du Marine Life Research programme obtenu depuis 1949 par la Scripps Institution of Oceanography (University of California, La Jolla) sous forme de relevés océanographiques mensuels du domaine marin de la côte occidentale de l'Amérique du Nord permettra d'approfondir nos connaissances sur le phénomène de l'advection ascensionnelle d'eau froide important en ces régions. Une étude préliminaire de deux situations opposées de flux et de reflux de masses d'eau a montré que l'effet du vent se décompose en: 1^o une perturbation de la répartition de base donnant naissance au courant régulier de Californie et qui consiste à affaiblir ou à renforcer respectivement ce courant; 2^o une perturbation de nature ondulatoire, perpendiculaire à la côte, provenant du flux ou du reflux des masses d'eau le long de la côte.

Un modèle théorique simple a permis de soumettre ces relations au calcul, et la comparaison d'un cas théorique dont les dimensions correspondaient approximativement aux conditions régnant devant la côte californienne a fourni un bon accord avec les faits observés.